JP6219080B2 - Component mounting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、部品を基板上に実装する部品実装装置に関する。 The present invention relates to a component mounting apparatus for mounting a component on a substrate.
従来、この種の部品実装装置としては、昇降が可能な昇降部材と、昇降部材により保持されたノズルホルダと、ノズルホルダの先端に設けられたノズル本体と、ノズル本体に鉛直軸線方向に相対移動が可能に保持され電子部品を吸着可能な吸着ヘッドと、ノズル本体に対して吸着ヘッドを下方に付勢するスプリングと、昇降部材に取り付けられノズル本体に対する吸着ヘッドの相対移動を検知する光学センサとを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この部品実装装置では、昇降部材には光学センサの投光器と受光器とが吸着ヘッドを挟んで水平方向に所定間隔隔てて設置され、吸着ヘッドには投光器から受光器へ向う光軸を遮断するための遮蔽部が設けられている。この遮蔽部は、吸着ヘッドがノズル本体に対して下降端に保持されているときには、投光器からの光軸を遮らず、吸着ヘッドがノズル本体に対して相対的に後退すると、投光器からの光軸を遮るように構成されており、光学センサは、受光器の受光の有無に基づいてノズル本体に対する吸着ヘッドの相対移動を検知している。 Conventionally, as this kind of component mounting apparatus, a lifting member that can be lifted and lowered, a nozzle holder held by the lifting member, a nozzle body provided at the tip of the nozzle holder, and a relative movement in the vertical axis direction to the nozzle body A suction head that can hold the electronic component and can suck the electronic component, a spring that urges the suction head downward with respect to the nozzle body, an optical sensor that is attached to the elevating member and detects relative movement of the suction head with respect to the nozzle body, Have been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this component mounting apparatus, a projector and a light receiver of an optical sensor are installed on the elevating member at a predetermined interval in the horizontal direction across the suction head, and the suction head blocks the optical axis from the light projector to the light receiver. The shielding part is provided. This shielding portion does not block the optical axis from the projector when the suction head is held at the lower end with respect to the nozzle body, and when the suction head moves backward relative to the nozzle body, the optical axis from the projector The optical sensor detects relative movement of the suction head with respect to the nozzle body based on the presence or absence of light reception by the light receiver.
しかしながら、上述した部品実装装置では、光学センサの投光器と受光器とを水平方向に所定間隔隔てて設置するため、水平方向に比較的広い設置スペースが必要であり、装置が大型化してしまう。 However, in the component mounting apparatus described above, the projector and the light receiver of the optical sensor are installed at a predetermined interval in the horizontal direction, so that a relatively wide installation space is required in the horizontal direction, and the apparatus becomes large.
本発明の部品実装装置は、保持部材に対するノズルの相対的な移動を検知するための光学的検知器を省スペース化して、装置の小型化を図ることを主目的とする。 The component mounting apparatus of the present invention is mainly intended to reduce the size of the apparatus by saving the space of the optical detector for detecting the relative movement of the nozzle with respect to the holding member.
本発明の部品実装装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The component mounting apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の部品実装装置は、
部品供給装置から供給される部品を吸着する吸着動作を行なうと共に該吸着動作によって吸着した部品を実装対象に実装する実装動作を行なう部品実装装置であって、
前記部品を吸着可能なノズルと、
前記ノズルを昇降方向に移動可能に保持する保持部材と、
前記保持部材に対して前記ノズルを下方に付勢する付勢手段と、
前記保持部材を昇降させる昇降手段と、
光軸が下方または上方に向うように設置され、前記保持部材に対する前記ノズルの相対的な移動を検知する光学的検知手段と、
前記吸着動作または前記実装動作を行なう場合、前記光学的検知手段からの検知信号に基づいて前記保持部材が下降されるよう前記昇降手段を制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。
The component mounting apparatus of the present invention is
A component mounting device that performs a suction operation for sucking a component supplied from a component supply device and performs a mounting operation for mounting the component sucked by the suction operation on a mounting target,
A nozzle capable of adsorbing the component;
A holding member that holds the nozzle movably in the up-and-down direction;
Biasing means for biasing the nozzle downward with respect to the holding member;
Elevating means for elevating the holding member;
An optical detection means installed so that an optical axis is directed downward or upward, and detecting relative movement of the nozzle with respect to the holding member;
When performing the adsorption operation or the mounting operation, the gist is provided with control means for controlling the elevating means so that the holding member is lowered based on a detection signal from the optical detection means.
この本発明の部品実装装置では、保持部材に対するノズルの相対的な移動を検知する光学的検知手段を光軸方向が下方または上方に向うように設置する。昇降手段は、水平方向よりも上下方向に長いのが通常であるから、光軸が下方または上方に向うように光学的検知手段を設置することにより、光学的検知手段を省スペース化し、装置の小型化を図ることができる。なお、ノズルは保持部材に対して付勢手段によって付勢されているため、ノズルに吸着された部品が基板に接触する際の衝撃を付勢手段により吸収することができる。
ここで、「光軸が下方または上方に向うように設置され」とは、光軸が昇降方向に完全に平行である必要はなく、光軸の角度が昇降方向に対して若干ずれていてもよい。
In the component mounting apparatus of the present invention, the optical detection means for detecting the relative movement of the nozzle with respect to the holding member is installed so that the optical axis direction is directed downward or upward. Since the elevating means is usually longer in the vertical direction than in the horizontal direction, by installing the optical detecting means so that the optical axis is directed downward or upward, the optical detecting means can be saved in space, Miniaturization can be achieved. Since the nozzle is urged by the urging means with respect to the holding member, the urging means can absorb the impact when the component adsorbed by the nozzle contacts the substrate.
Here, “installed so that the optical axis is directed downward or upward” means that the optical axis does not need to be completely parallel to the ascending / descending direction, even if the angle of the optical axis is slightly deviated from the ascending / descending direction. Good.
こうした本発明の部品実装装置において、前記ノズルに設けられ、前記光軸の方向に反射面を有する反射部材を備え、前記光学的検知手段は、前記保持部材に設けられ、前記反射面との変位を検知する反射型光学検知手段であるものとすることもできる。 In such a component mounting apparatus of the present invention, a reflection member provided on the nozzle and having a reflection surface in the direction of the optical axis is provided, and the optical detection means is provided on the holding member, and is displaced from the reflection surface. It is also possible to be a reflection type optical detection means for detecting.
この態様の本発明の部品実装装置において、前記反射部材は、前記ノズルの周囲に設けられたフランジの上面を前記反射面として用いるものとすることもできる。こうすれば、別途反射部材を用意する必要がないから、光学的検知手段のより一層の省スペース化を図ることができる。 In the component mounting apparatus according to the aspect of the present invention, the reflection member may use an upper surface of a flange provided around the nozzle as the reflection surface. In this case, since it is not necessary to prepare a separate reflecting member, further space saving of the optical detection means can be achieved.
本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 The form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は本発明の一実施例である部品実装装置10の構成の概略を示す構成図であり、図2はヘッド60の構成の概略を示す構成図であり、図3はノズルホルダ62および吸着ノズル64の構成の概略を示す構成図であり、図4は制御装置100の電気的な接続関係を示すブロック図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
部品実装装置10は、図1に示すように、電子部品(以下、単に「部品」という)を供給する部品供給装置20と、回路基板(以下、単に「基板」という)16を搬送する基板搬送装置30と、搬送された基板16をバックアップするバックアップ装置40と、部品供給装置20により供給された部品をバックアップ装置40によりバックアップされた基板16に装着する部品装着装置50と、実装装置全体を制御する制御装置100(図4参照)とを備え、基板搬送装置30とバックアップ装置40と部品装着装置50が筐体12内に収容されている。なお、図1には、1台の部品実装装置10のみを図示したが、部品実装ラインにおいては複数台の部品実装装置が並設される。
As shown in FIG. 1, the
部品供給装置20は、図1に示すように、筐体12の前側に着脱可能に取り付けられたテープフィーダ22を備える。テープフィーダ22は、テープが巻回されたリール22aを備えており、キャリアテープの各キャビティには部品が所定間隔で収容されている。これらの部品は、テープの表面を覆うフィルムによって保護されており、リール22aからテープが引き出されると、フィーダ部22bにおいてフィルムが剥がされて露出した状態となる。
As shown in FIG. 1, the
基板搬送装置30は、図1に示すように、筐体12の下段部に設置された基台14上にY軸方向(図1の前後方向)に所定間隔隔てて設けられた一対のコンベアレール32a,32bと、コンベアレール32a,32bの互いに対向する面に設けられた一対のコンベアベルト34a,34bとを備える。一対のコンベアレール32a,32bは、長手方向がX軸方向(図1の左右方向)となる長方形状の部材として構成されており、長手方向の両端には駆動輪および従動輪が設けられている。コンベアベルト34a,34bは、コンベアレール32a,32bに設けられた駆動輪および従動輪に架け渡されており、図示しない駆動モータにより駆動輪が駆動されることにより、基板16を図1の左から右へと搬送する。
As shown in FIG. 1, the
バックアップ装置40は、図1に示すように、図示しない昇降装置により昇降可能に配設されたバックアッププレート42と、バックアッププレート42の上面に装着されたベースプレート44とを備える。ベースプレート44には、基板16を裏側からバックアップするための複数のバックアップピン46が立設されている。
As shown in FIG. 1, the
部品装着装置50は、図1に示すように、駆動モータ51(図4参照)の駆動によりX軸方向(図1の左右方向)に移動されるX軸スライダ52と、駆動モータ53(図4参照)の駆動によりY軸方向(図1の前後方向)に移動されるY軸スライダ54と、X軸スライダ52に取り付けられたヘッド60と、Z軸方向の移動とZ軸周りの回転とが可能にヘッド60に装着され部品を吸着可能な吸着ノズル64と、基台14に設けられ吸着ノズル64に吸着された部品を撮影するためのパーツカメラ90と、X軸スライダ52に取り付けられ基板16に設けられた基板位置決め基準マークを撮影するためのマークカメラ92と、ヘッド60に装着可能な複数種類の吸着ノズルをストックするノズルストッカ94とを備える。
As shown in FIG. 1, the
X軸スライダ52は、Y軸スライダ54の前面にX軸方向に沿って設けられたガイドレール55に取り付けられており、ガイドレール55に案内されつつX軸方向にスライド可能となっている。Y軸スライダ54は、筐体12の上部にY軸方向に沿って設けられたガイドレール56に取り付けられており、ガイドレール56に案内されつつY軸方向にスライド可能となっている。
The
ヘッド60には、図2に示すように、中空円筒部材として構成され吸着ノズル64を保持するノズルホルダ62と、ノズルホルダ62をZ軸方向に移動させるZ軸アクチュエータ70と、ノズルホルダ62をZ軸周りに回転させるθ軸アクチュエータ80とを備える。
As shown in FIG. 2, the
Z軸アクチュエータ70は、図2に示すように、Z軸スライダ72と、軸方向がZ軸方向に延伸されたねじ軸74と、ねじ軸74に貫通されZ軸スライダ72に取り付けられたボールねじナット76と、回転軸がねじ軸74に連結された駆動モータ78とを備える送りねじ機構として構成されている。このZ軸アクチュエータ70は、駆動モータ78を回転駆動することにより、Z軸スライダ72をZ軸方向に移動させる。Z軸スライダ72は、ベアリング79を介してノズルホルダ62を回転可能に支持しており、Z軸スライダ72のZ軸方向の移動に伴ってノズルホルダ62をZ軸方向に移動させる。
As shown in FIG. 2, the Z-axis actuator 70 includes a Z-
θ軸アクチュエータ80は、図2に示すように、ノズルホルダ62にスプライン係合されると共にX軸スライダ52にベアリング83を介して回転可能に支持されたスプラインスリーブ82と、ノズルホルダ62にスプライン係合されると共にX軸スライダ52にベアリング85を介して回転可能に支持されたガイドスリーブ84と、スプラインスリーブ82の外周に設けられたギヤ82aと噛合されたギヤ86と、ギヤ86の回転軸に接続された駆動モータ88とを備える。このθ軸アクチュエータ80は、駆動モータ88を回転駆動することにより、スプラインスリーブ82(ガイドスリーブ84)を回転させる。スプラインスリーブ82は、ノズルホルダ62にスプライン係合されているため、スプラインスリーブ82の回転に伴ってノズルホルダ62を回転させる。
As shown in FIG. 2, the θ-
ノズルホルダ62は、図3に示すように、Z軸方向に延伸された中空円筒部材として構成されており、先端部62aから後端側へ所定距離離れた位置に外方へ張り出したフランジ部62cが設けられている。また、ノズルホルダ62には先端部62aの内径が後端側の内径よりも大きい段差部62dが形成されており、先端部62aの内部には段差部62dの円環端面に一端側が当接するようにスプリング(コイルスプリング)68が配置されている。スプリング68の他端側にはノズル本体65の後端部65bが当接されている。このため、スプリング68は、段差部62dの円環端面をスプリング受けとして用いてノズル本体65を下方へ付勢する。
As shown in FIG. 3, the
吸着ノズル64は、図3に示すように、ノズル本体65と、ノズル本体65の先端部65a(下端)に着脱可能に取り付けられた吸着部66とを備える。
As shown in FIG. 3, the
ノズル本体65は、図3に示すように、先端部65a側が開口されると共に後端部65b側に底を有する底付きの円筒部材として構成されており、後端部65bの外周面がノズルホルダ62の先端部62aの内周面に摺動自在に嵌合(内嵌合)されている。なお、ノズル本体65の後端部65bの底には、ノズル本体65の内部通路65eとノズルホルダ62の内部通路62eとを連通させるための貫通孔65fが形成されている。また、ノズル本体65の直径方向両側にはピン孔65dが形成されており、このピン孔65dには係合ピン67が直径方向に貫通されている。ノズル本体65が嵌合されるノズルホルダ62の直径方向両側には軸方向に沿って所定長さのスリット孔62bが形成されており、このスリット孔62bには係合ピン67が上下方向に摺動自在に係合されている。したがって、ノズル本体65は、スリット孔62bの長さの範囲内でノズルホルダ62に対して上下方向に移動可能となっている。また、ノズル本体65は、先端部65aから後端側へ所定距離離れた位置に外方に張り出した円板状のフランジ部65cが設けられている。このフランジ部65cの下面(吸着部66側の面)は、反射面として構成されており、吸着ノズル64(吸着部66)に吸着された部品をパーツカメラ90から撮影する際に、パーツカメラ90側から照射された照射光を吸着された部品の背後から反射する。これにより、部品の背後からの反射光によって形成される部品のシルエット像を画像(部品全体が黒く映り、背景が白く映った画像)として取り込むことで画像認識を行なう(バックライト認識)。なお、本実施例では、フランジ部65cの下面を反射面としてバックライト認識を行なうものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、フランジ部65cの下面に対して照射光の反射が抑制されるように低反射処理(梨地処理等)を施すものとし、部品に直接照明光を当ててその反射光によって形成される部品表面の像を画像(部品が白っぽく(グレーに)映り、背景が黒く映った画像)として取り込むことで画像認識を行なうものとしてもよい(フロントライト認識)。なお、フロントライト認識は、BGA(Ball grid array)等のバンプ認識を行なう場合の使用等に適している。また、本実施例では、フランジ部65cの上面も、下面と同様に、反射面として構成されている。
As shown in FIG. 3, the
吸着部66は、図3に示すように、部品と当接する面に吸引口66aが設けられている。吸引口66aは、ノズル本体65の内部通路65eを介してノズルホルダ62の内部通路62eに連通しており、ノズルホルダ62の内部通路62eは、電磁弁97を介して真空ポンプ98およびエア配管99のいずれか一方に選択的に連通するようになっている。したがって、ノズルホルダ62の内部通路62eと真空ポンプ98とが連通するよう電磁弁97を駆動すると、吸引口66aに負圧が作用して、部品を吸着することができ、ノズルホルダ62の内部通路62eとエア配管99とが連通するよう電磁弁97を駆動すると、吸引口66aに正圧が作用して、部品の吸着を解除することができる。
As shown in FIG. 3, the
ノズルホルダ62のフランジ部62cとノズル本体65のフランジ部65cとは、図3に示すように、フランジ部62cの下面とフランジ部65cの上面(反射面)とが向かい合うように設けられており、フランジ部62cの下面にはフランジ部65cの上面までの距離を計測するための反射型の光学センサ96が設置されている。光学センサ96は、例えば、レーザ式やLED式等を用いることができる。この光学センサ96は、発光器からノズル本体65のフランジ部65cの上面に向けて下方へ発光し、フランジ部65cの上面から上方へ反射された反射光を受光器で受光することにより、距離の計測を行なうものである。本実施例では、光学センサ96は、ノズル本体65に設けられるフランジ部65cの上方の空きスペースに設置されるため、光学センサ96を設置するための新たなスペースを設ける必要はない。
As shown in FIG. 3, the
制御装置100は、図4に示すように、CPU101を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するROM102、各種データを記憶するHDD103、作業領域として用いられるRAM104、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース105などを備えており、これらはバス106を介して接続されている。この制御装置100には、パーツカメラ90やマークカメラ92からの画像信号、光学センサ96からの検知信号などを入出力インタフェース105を介して入力しており、制御装置100からは、基板搬送装置30やバックアップ装置40、X軸スライダ52の駆動モータ51、Y軸スライダ54の駆動モータ53、Z軸アクチュエータ70の駆動モータ78、θ軸アクチュエータ80の駆動モータ88、電磁弁97などへの駆動信号を入出力インタフェース105を介して出力している。また、制御装置100は、部品供給装置20と双方向通信可能に接続されている。なお、X軸スライダ52およびY軸スライダ54には図示しない位置センサが装備されており、制御装置100はそれらの位置センサからの位置情報を入力しつつ、駆動モータ51,53を駆動制御する。また、Z軸アクチュエータ70およびθ軸アクチュエータ80にも図示しない位置センサが装備されており、制御装置100はそれらの位置センサからの位置情報を入力しつつ、駆動モータ78,88を駆動制御する。
As shown in FIG. 4, the control device 100 is configured as a microprocessor centered on a
こうして構成された実施例の部品実装装置10において、部品を基板16上に実装する部品実装工程について説明する。部品実装装置10の制御装置100は、部品供給装置20(テープフィーダ22)により供給される部品の真上に吸着ノズル64が来るようにX軸スライダ52およびY軸スライダ54を制御し、Z軸アクチュエータ70を制御して吸着ノズル64(ノズルホルダ62)を下降させ、電磁弁97を制御して吸着部66の吸引口66aに負圧を作用させることにより、吸着ノズル64に部品を吸着させる。その後、制御装置100は、吸着ノズル64が上昇するようZ軸アクチュエータ70を制御し、吸着ノズル64に吸着させた部品が基板16の実装位置の真上に来るよう各スライダ52,54を制御する。そして、制御装置100は、θ軸アクチュエータ80を制御して吸着ノズル64に吸着された部品の実装角度を調整し、Z軸アクチュエータ70を制御して部品が基板16の実装位置に押し当てられるまで吸着ノズル64(ノズルホルダ62)を下降させると共に電磁弁97を制御して吸着部66の吸引口66aに正圧を作用させることにより、吸着ノズル64による部品の吸着を解除する。このようにして各部品を基板16上に実装していく。
In the
ここで、部品を基板16の実装位置に押し当てる際の動作について更に詳細に説明する。図5は、部品を基板16上に実装する様子を示す説明図である。ノズルホルダ62を下降させて吸着ノズル64に吸着された部品が基板16に接触すると、吸着ノズル64(ノズル本体65)の下降が停止される(図5(a)参照)。このとき、ノズルホルダ62と吸着ノズル64(ノズル本体65)との間にはスプリング68が介在しているから、部品が基板16に接触する際の衝撃はスプリング68によって吸収される。部品が基板16に接触した状態でノズルホルダ62を更に下降させると、スプリング68が圧縮されながら、ノズルホルダ62に対してノズル本体65が相対的に後退される(図5(b)参照)。これにより、ノズルホルダ62のフランジ部62cとノズル本体65のフランジ部65cとの距離が変化する(縮まる)ため、この距離の変化を光学センサ96で検出することにより、部品が基板16に接触したことを検出することができる。そして、部品が基板16に接触したことを検知した後、ノズルホルダ62を所定量更に下降させることにより、部品を基板16に押し当てる(図5(c)参照)。スプリング68の縮む量と荷重は比例関係にあるから、部品が基板16に接触してからのノズルホルダ62の下降変位(所定量)を制御することにより、適切な押し当て荷重で部品を基板16に押し当てることができる。本実施例では、制御装置100は、オペレータ等により予め入力された基板表面高さを基準とした所定高さ(例えば5mm)上に部品が位置するまで通常速度で吸着ノズル64(ノズルホルダ62)を下降させ、部品が所定高さ上に位置すると、通常速度から低速度に切り換えて吸着ノズル64を下降させる。この際、部品が実際に基板16の表面に接触したことが光学センサ96によって検知されると、そこから所定量(例えば0.3mm)だけ吸着ノズル64をさらに下降させて停止し、吸着ノズル64に正圧を作用させて部品の吸着を解除する。こうして部品を実装すると、下降時とは逆の動作によって吸着ノズル64を上昇、即ち、吸着ノズル64と部品との接触が解かれたことが光学センサ96によって検知されるまで低速度で吸着ノズル64を上昇させ、吸着ノズル64と部品との接触が解かれたことが検知されると、低速度から通常速度に切り換えて吸着ノズル64を上昇させる。勿論、通常速度と低速度とを切り換えて吸着ノズル64を下降させるものに限られず、一定の速度で吸着ノズル64を下降させるものとしてもよい。
Here, the operation when pressing the component against the mounting position of the
以上説明した実施例の部品実装装置10によれば、ノズルホルダ62に対する吸着ノズル64の相対的な移動を検知する反射型の光学センサ96を光軸方向が下方に向うように設置する。これにより、ヘッド60の空きスペースに光学センサ96を設置することができるため、光学センサ96を設置するための新たなスペースを設ける必要はない。この結果、ヘッド60を小型化することができる。しかも、ノズル本体65に設けられたフランジ部65cの上面を反射面として用いるから、ノズル本体65に反射部材を別途設けるものに比して、吸着ノズル64を小型化することができる。また、ノズルホルダ62にスプリング68を設置して吸着ノズル64を下方に付勢するから、吸着ノズル64に吸着された部品が基板16に接触する際の衝撃をスプリング68によって吸収することができる。
According to the
実施例の部品実装装置10では、光学センサ96により部品が基板16の表面に接触したことを検知した後、吸着ノズル64(ノズルホルダ62)を所定量更に下降させることにより部品を基板16に押し当てるものとしたが、これに限定されるものではなく、光学センサ96により部品が基板16に接触したことを検知すると、吸着ノズル64の下降を停止するものとしてもよい。
In the
実施例の部品実装装置10では、光学センサ96からの検出信号を、実装動作を行なう際のZ軸アクチュエータ70の制御に用いるものとしたが、これに限定されるものではなく、吸着動作を行なう際のZ軸アクチュエータ70の制御に用いるものとしてもよい。この場合、吸着動作を以下のように行なうものとしてもよい。即ち、制御装置100は、オペレータ等により予め入力された部品表面高さを基準とした所定高さ上に吸着ノズル64の吸引口66aが位置するまで通常速度で吸着ノズル64(ノズルホルダ62)を下降させ、吸引口66aが所定高さ上に位置すると、通常速度から低速度に切り換えて吸着ノズル64を下降させる。この際、吸着ノズル64の吸引口66aが実際に部品表面に接触したことが光学センサ96によって検知されると、制御装置100は、吸着ノズル64の下降を停止し、吸着ノズル64に負圧を作用させて部品を吸着させる。勿論、通常速度と低速度とを切り換えて吸着ノズル64を下降させるものに限られず、一定の速度で吸着ノズル64を下降させるものとしてもよい。
In the
実施例の部品実装装置10では、光学センサ96からの検出信号に基づいて実装動作を行なう本発明を、基板16上に直接部品を実装する場合に適用して説明したが、これに限定されるものではない。光学センサ96は吸着ノズル64あるいは吸着ノズル64に吸着された部品と対象物との接触を検知することができることから、例えば、基板16上に複数の部品を積層するPoP(Package On Package)を用いて部品を実装する場合に適用するものとしてもよい。この場合、実装済みの部品の上面高さを光学センサ96によって検知することにより、実装済み部品の上面に新たな部品が実装されるようZ軸アクチュエータ70を制御するものとしてもよい。また、光学センサ96によって基板16の表面高さを複数点検知することにより、基板16の反り状態を測定するものとしてもよい。さらに、光学センサ96の検出値に基づいてノズルホルダ62に対する吸着ノズル64の取付不良を検出するものとしてもよい。この場合、例えば、光学センサ96の検出値が通常取り得る範囲を外れている場合や、吸着ノズル64の下降量が光学センサ96の検出値の変位量と対応していない場合に、ノズルホルダ62に吸着ノズル64が正しく取り付けられていないと判定するものとしてもよい。また、ノズルホルダ62に取付可能な複数種類の吸着ノズルがノズル毎に異なる高さのフランジ部を有する場合、光学センサ96の検出値に基づいてノズルホルダ62に取り付けられている吸着ノズルの種別を検出するものとしてもよい。
In the
実施例の部品実装装置10では、ノズルホルダ62のフランジ部62cの下面に発光器からの光軸が下方へ向かうよう光学センサ96を設置すると共にノズル本体65のフランジ部65cの上面に反射面を形成するものとしたが、これに限定されるものではなく、ノズル本体65のフランジ部65cの上面に発光器からの光軸が上方へ向かうよう光学センサ96を設置すると共にノズルホルダ62のフランジ部62cの下面に反射面を形成するものとしてもよい。
In the
実施例の部品実装装置10では、ノズル本体65のフランジ部65cに反射面を形成するものとしたが、これに限定されるものではなく、ノズル本体65に別途反射部材を設けるものとしてもよい。
In the
実施例の部品実装装置10では、ノズルホルダ62にフランジ部62cを設けるものとし、フランジ部62cに光学センサ96を設置するものとしたが、これに限定されるものではなく、光軸が下方に向かうよう光学センサ96を設置できれば、その設置方法は問わない。
In the
実施例の部品実装装置10では、ノズルホルダ62と吸着ノズル64との変位を反射型の光学センサ96を用いて検出するものとしたが、これに限定されるものではなく、透過型光学センサを用いて検出するものとしてもよい。この場合、例えば、ノズルホルダ62のフランジ部62cに発光器を設置すると共に吸着ノズル64(ノズル本体65)のフランジ部65cに受光器を設置するものとしてもよいし、吸着ノズル64(ノズル本体65)のフランジ部65cに発光器を設置すると共にノズルホルダ62のフランジ部62cに受光器を設置するものとしてもよい。
In the
実施例の部品実装装置10では、スプリング68(コイルスプリング)によりノズルホルダ62に対してノズル本体65を下方に付勢するものとしたが、これに限定されるものではなく、皿ばねを用いる等、他の如何なる弾性部材を用いるものとしてもよい。
In the
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、吸着ノズル64が「ノズル」に相当し、ノズルホルダ62が「保持部材」に相当し、スプリング68が「付勢手段」に相当し、Z軸アクチュエータ70が「昇降手段」に相当し、光学センサ96が「光学的検知手段」に相当し、制御装置100が「制御手段」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行われるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
本発明は、部品実装装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of component mounting apparatuses.
10 部品実装装置、12 筐体、14 基台、16 基板、20 部品供給装置、22 テープフィーダ、22a リール、22b フィーダ部、30 基板搬送装置、32a,32b コンベアレール、34a,34b コンベアベルト、40 バックアップ装置、42 バックアッププレート、44 ベースプレート、46 バックアップピン、50 部品装着装置、51 駆動モータ、52 X軸スライダ、53 駆動モータ、54 Y軸スライダ、55,56 ガイドレール、60 ヘッド、62 ノズルホルダ、62a 先端部、62b スリット孔、62c フランジ部、62d 内部通路、62e 段差部、64 吸着ノズル、65 ノズル本体、65a 先端部、65b 後端部、65c フランジ部、65d ピン孔、65e 内部通路、65f 貫通孔、66 吸着部、66a 吸引口、68 スプリング、70 Z軸アクチュエータ、72 Z軸スライダ、74 ねじ軸、76 ボールねじナット、78 駆動モータ、79 ベアリング、80 θ軸アクチュエータ、82 スプラインスリーブ、82a ギヤ、83 ベアリング、84 ガイドスリーブ、85 ベアリング、86 ギヤ、88 駆動モータ、90 パーツカメラ、92 マークカメラ、94 ノズルストッカ、96 光学センサ、97 電磁弁、98 真空ポンプ、99 エア配管、100 制御装置、101 CPU、102 ROM、103 HDD、104 RAM、105 入出力インタフェース、106 バス。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Component mounting apparatus, 12 Housing | casing, 14 Base, 16 Board | substrate, 20 Component supply apparatus, 22 Tape feeder, 22a Reel, 22b Feeder part, 30 Substrate conveyance apparatus, 32a, 32b Conveyor rail, 34a, 34b Conveyor belt, 40 Backup device, 42 Backup plate, 44 Base plate, 46 Backup pin, 50 Component mounting device, 51 Drive motor, 52 X-axis slider, 53 Drive motor, 54 Y-axis slider, 55, 56 Guide rail, 60 head, 62 Nozzle holder, 62a tip, 62b slit hole, 62c flange, 62d internal passage, 62e stepped portion, 64 suction nozzle, 65 nozzle body, 65a tip, 65b rear end, 65c flange, 65d pin hole, 65e internal passage, 65f Through hole, 66 Suction part, 66a Suction port, 68 Spring, 70 Z-axis actuator, 72 Z-axis slider, 74 Screw shaft, 76 Ball screw nut, 78 Drive motor, 79 Bearing, 80 θ-axis actuator, 82 Spline sleeve, 82a Gear, 83 bearing, 84 guide sleeve, 85 bearing, 86 gear, 88 drive motor, 90 parts camera, 92 mark camera, 94 nozzle stocker, 96 optical sensor, 97 solenoid valve, 98 vacuum pump, 99 air piping, 100 control device , 101 CPU, 102 ROM, 103 HDD, 104 RAM, 105 I / O interface, 106 bus.
Claims (3)
前記部品を吸着可能なノズルと、
前記ノズルを昇降方向に移動可能に保持する保持部材と、
前記保持部材に対して前記ノズルを下方に付勢する付勢手段と、
前記保持部材を昇降させる昇降手段と、
光軸が下方または上方に向うように設置され、前記保持部材に対する前記ノズルの相対的な移動を検知する光学的検知手段と、
前記吸着動作または前記実装動作を行なう場合、前記光学的検知手段からの検知信号に基づいて前記保持部材が下降されるよう前記昇降手段を制御する制御手段と
を備える部品実装装置。 A component mounting device that performs a suction operation for sucking a component supplied from a component supply device and performs a mounting operation for mounting the component sucked by the suction operation on a mounting target,
A nozzle capable of adsorbing the component;
A holding member that holds the nozzle movably in the up-and-down direction;
Biasing means for biasing the nozzle downward with respect to the holding member;
Elevating means for elevating the holding member;
An optical detection means installed so that an optical axis is directed downward or upward, and detecting relative movement of the nozzle with respect to the holding member;
A component mounting apparatus comprising: control means for controlling the lifting means so that the holding member is lowered based on a detection signal from the optical detection means when performing the suction operation or the mounting operation.
前記ノズルに設けられ、前記光軸の方向に反射面を有する反射部材を備え、
前記光学的検知手段は、前記保持部材に設けられ、前記反射面との変位を検知する反射型光学検知手段である
ことを特徴とする部品実装装置。 The component mounting apparatus according to claim 1,
A reflective member provided on the nozzle and having a reflective surface in the direction of the optical axis;
The component mounting apparatus, wherein the optical detection unit is a reflection type optical detection unit that is provided on the holding member and detects a displacement with respect to the reflection surface.
前記反射部材は、前記ノズルの周囲に設けられたフランジの上面を前記反射面として用いる
ことを特徴とする部品実装装置。 The component mounting apparatus according to claim 2 ,
The component mounting apparatus, wherein the reflecting member uses an upper surface of a flange provided around the nozzle as the reflecting surface.
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